Key Points

  • 중국담배총공사 산하 정저우 담배연구원이 궐련형 전자담배(가열담배) 내 화학 성분의 이동 및 변환에 대한 엔드투엔드 분석을 다룬 특허를 출원했습니다.
  • 이 방법은 담배 기질과 에어로졸 샘플에 대해 비교 가능한 GC-Orbitrap/MS 비표적 분석을 사용하여 화합물의 기원을 추적합니다.
  • 해당 특허는 749종 이상의 담배 관련 화합물을 포괄하는 고분해능 질량 스펙트럼 라이브러리를 구축했습니다.
  • 9종의 궐련형 전자담배 제품을 분석한 결과, 열분해로 새로 생성된 화합물 17종과 담배 기질에서 에어로졸로 이행된 화합물 38종이 확인되었습니다.
  • 테스트된 샘플 전반에서 니코틴 이행률은 약 20%~50%, 프로필렌글리콜은 약 10%~30% 범위로 나타났습니다.

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중국 국가지식산권국(CNIPA)의 공개 기록에 따르면, 중국담배총공사 정저우 담배연구원이 궐련형 전자담배 제품 내 화학 화합물의 이동 및 변환을 분석하는 방법에 관한 특허를 출원했습니다.

제안된 분석법은 담배 기질의 화학 프로파일과 사용 중 발생하는 에어로졸의 화학 프로파일을 비교하여, 어떤 화합물이 기질에서 직접 이행되었는지, 어떤 화합물이 가열 중 새로 생성되었는지, 그리고 개별 화합물이 에어로졸로 얼마나 이행되었는지를 규명하는 것을 목표로 합니다.

"가열담배 제품 화학 성분의 엔드투엔드 정량적 이동 및 변환 분석 방법과 그 응용(An End-to-End Quantitative Migration and Transformation Analysis Method for Chemical Components of Heated Tobacco Products and Applications Thereof)"이라는 명칭의 이 출원은 2026년 5월 9일에 출원되어 2026년 7월 10일 CN122361690A로 공개되었습니다.

화합물 검출을 넘어 기원 추적으로

이 특허는 니코틴이나 멘톨 등 특정 표적 화합물만을 측정하는 대신, 담배 기질과 생성된 에어로졸 모두에 대한 비교 가능한 분석 체계를 구축하는 데 중점을 둡니다.

제안된 절차는 먼저 담배 관련 화합물의 고분해능 질량 스펙트럼 라이브러리를 구축합니다. 그런 다음 GC-Orbitrap/MS를 사용하여 담배 기질과 가열 후 포집된 에어로졸 내 화합물에 대해 비표적 상대 정량을 수행합니다.

두 데이터 세트를 비교하여 화합물의 기원을 판별합니다. 에어로졸에서는 정량 검출되었으나 담배 기질에서는 검출되지 않았거나 기질보다 에어로졸에서 더 높은 수준으로 발견된 물질은 열분해로 새로 생성된 화합물로 분류됩니다. 기질보다 에어로졸에서 더 낮은 수준으로 존재하는 화합물은 이행된 화합물로 분류되어 이행률을 계산할 수 있습니다.

따라서 이 방법은 어떤 화학물질이 존재하는지 확인하는 수준을 넘어, 그것이 어디서 유래되었고 가열 과정에서 어떻게 변하는지 규명하는 방향으로 나아갑니다.

9종 제품 분석으로 신규 생성 화합물 17종 및 이행 화합물 38종 확인

한 실시예에서 연구진은 9종의 궐련형 전자담배 제품에 대해 담배 기질과 에어로졸 모두에 비교 가능한 고분해능 비표적 분석법을 적용했습니다.

특허에는 알코올류, 페놀류, 알데하이드류, 케톤류, 에스테르류, 질소 함유 화합물 및 황 함유 화합물 범주를 포함하여 749종 이상의 담배 관련 화합물을 담은 고분해능 질량 스펙트럼 라이브러리가 설명되어 있습니다.

분석 결과 17종의 새로 생성된 열분해 화합물이 확인되었습니다. 이 중 6종은 담배 기질에서 정량 한계 미만이었으며, 나머지 11종은 기질보다 에어로졸에서 더 높은 농도로 검출되었습니다.

또한 특허는 담배 기질에서 에어로졸로 이행된 38종의 화합물을 확인했습니다.

9개 샘플 전반에서 니코틴 이행률은 약 20%~50%, 프로필렌글리콜은 10%~30%, 리모넨은 1%~23% 범위였습니다.

출원서에는 멘톨, 멘톤, 이소멘톤, 멘틸 아세테이트, 카리오필렌을 포함한 가향 관련 화합물의 이행 거동에서도 상당한 차이가 나타났다고 보고되었으며, 이는 담배 기질 배합이 가열 시 일부 가향 화합물의 이행에 실질적인 영향을 미칠 수 있음을 보여줍니다.

배합 및 가열 시스템 분석 지원 가능

특허는 새로 생성된 몇몇 화합물의 가능한 기원에 대해서도 추가로 분석합니다. 일부 퓨란계 화합물은 당류의 열분해에 기인한 것으로 보았으며, 3-클로로-1,2-프로판디올과 아세트알데하이드 글리세롤 아세탈은 가열 중 글리세롤과 관련된 화합물로 설명했습니다.

출원서에 따르면 새로 생성된 화합물과 그 전구체 후보를 식별함으로써 원료, 첨가제 및 가공 조건을 조정하기 위한 데이터를 확보할 수 있습니다. 또한 이행률 측정값을 활용하여 다양한 배합이나 가열 조건 간 화합물 전달 효율을 비교할 수 있습니다.

특허에서는 이 방법이 잠재적 유해 화합물 기원 분석, 화합물 이행 효율 평가, 배합 및 가열 시스템 최적화 등 이른바 "위해성 저감 및 품질 개선" 설계를 지원할 수 있다고 밝혔습니다.

이러한 표현은 특허에 기술된 의도된 응용 목적을 반영한 것이며, 분석 방법 자체가 건강 위험 감소를 입증한다는 것을 의미하지는 않습니다.

정저우 담배연구원, 업계 차원의 기술 지원 제공

정저우 담배연구원은 중국담배총공사 직속의 종합 연구기관으로 담배 화학, 가공 및 관련 기술 분야 전반에 걸친 연구를 수행합니다. 또한 국가담배품질감독검사센터와 중국담배표준화연구센터 등 업계 차원의 기술 플랫폼을 운영하고 있습니다.

이러한 배경에서 이번 특허는 단순한 분석법뿐만 아니라 궐련형 전자담배 배합, 제조 공정 및 가열 조건 전반에 걸쳐 화학적 거동을 비교하기 위한 체계적인 틀을 확립하려는 시도로서 주목받고 있습니다.

다만 이번 특허 출원이 해당 분석법이 중국의 업계 표준, 규제 심사 방법 또는 제품 승인 요건으로 채택되었음을 의미하지는 않습니다.

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